آموزشی تاثیر پیچ و تاب ژنها بر عملکرد آنها

محققان دانشگاه کلمبیا با شبیه سازی چهار توالی dna توانستند برای پیچ و تاب خوردن بیش از اندازه ژنها و تاثیر این ویژگی بر عملکرد آنها توضیح قابل قبولی ارائه کنند.

برخی از ژنها نسبت به دیگر ژنها از پیچ و تاب خوردگی بیشتری برخوردارند، پدیده ای که درک آن می تواند چگونگی پیچ خوردن dna و ایجاد کروموزومها را توضیح داده و نشانه ای برای این باشد که چرا برخی از ژنها در برخی از انسانها بیماریزا بوده و در برخی دیگر بیماری به وجود نمی آورند.

dna معمولا رشته ای دوتایی و پیچ خورده است که می تواند توالی جفتهای پایه خود را به نمایش بگذارد. این توالی ها توسط rna و ذراتی به نام ریبوزومها به پروتئینها تبدیل می شوند، پروتئینهایی که انجام فعالیتهای سلولی را به عهده دارند. Dna

در زمان بیکاری خود به دور پروتئینهای ساختاری که "هیستونس" نام دارند پیچیده و کروموزومهای یکپارچه ای را به وجود می آورد. این پیچیدگی تا کنون به خوبی شناخته نشده است اما آنچه که واضح است این است که این پدیده در ظاهر ژن نقش کلیدی به عهده دارد.

قابلیت جذب برخی از توالی های dna توسط پروتئین هیستونس هزار بار بیشتر از دیگر پروتئینها است اما دلیل این ویژگی پروتئینی هنوز ناشناخته باقی مانده است.

با در نظر گرفتن اینکه شاید پیچیدگی ها و انعطاف پذیری متنوع توالی های مختلف dna توضیحی بر این پدیده باشد، محققان دانشگاه کلمبیا چهار توالی dna را به صورت رایانه ای شبیه سازی کردند. هر یک از این توالی ها طولی برابر 73 جفت پایه داشتند، یعنی کوتاهترین رشته ای که می تواند به دور هیستونس پیچیده شود.

نتایج این شبیه سازی نشان داد میزان تلاش توالی های مختلف برای پوشش دادن پروتئین متفاوت از یکدیگر است و دو توالی از میان چهار توالی پیچ و تابهای بیشتری را به وجود می آورند. محققان همچنین دریافتند احتمال اینکه یکی از پایه ها با نام "ادنوزین" نسبت به دیگر پایه ها پیچ و تاب بیشتری به وجود آورد بیشتر است.

دانشمندان با توجه به نتایج این شبیه سازی دریافتند که این پیچ و تاب خوردگی مضاعف به دلیل "گداز" داخلی به وجود می آید، پدیده ای که به واسطه آن توالی ها به صورت موقت از جفتهای مکمل خود جدا شده و برای اتصال به نقطه ای دیگر در زنجیره حرکت می کنند.

بر اساس گزارش نیوساینتیست، درک چگونگی ارتباط میان پیچ و تاب خوردگی و توالی dna می تواند به تدریج چگونگی بازشدگی رشته های dna را توضیح داده و به پیش بینی و شناسایی ژنهای بیماری زا کمک کند.